DNB physique corrigé - Collège Jacques Peletier

1ère partie : Le robot Curiosity pour l'observation de Mars
1) Donner les unités et le nom des grandeurs dans la formule : P = m x g /1,5
P m g
Nom de la grandeur
Poids
Masse Intensité de la
pesanteur (gravité)
Unité Newtons (N) Kilogramme (kg) N/kg
2) Le robot Curiosity pèse 900 kg sur Terre.
Calculer le poids du robot sur Terre.
On prendra g= 10 N/kg.
/2
P=m x g
P = 900 x 10
P = 9000 N
3) Dessinez la Force représentant le poids de Curiosity sur Terre. /1,5
On prendra comme échelle 1cm pour 3000 N ?
longueur de la flèche : 3 cm (1 cm pour 3000 N donc 3 cm
pour 9000 N)
4) A l'arrivée sur Mars, calculez la force gravitationnelle exercée par la planète Mars sur le
robot Curiosity (le poids du robot sur Mars). /2
•Masse de la planète Mars : 6,39 x 1023 kg
•Rayon de la planète Mars : 3390 km
•Formule de la force gravitationnelle exercé par A sur B:
2
AB
BA
BA
d
mm
GF
×
×=
/
Avec : FA/B : valeur de la force exercée par A sur B en Newton
G = 6,67 x 10-11 SI (ou N . m2 / kg2 )
mA : masse de l'objet qui exerce l'action en kg
mB : masse de l'objet qui subit l'action en kg
dAB : distance entre A et B en m
F = 6,67 x 10-11 x 6,39 x 1023 x 900 / 3 390 000²
F = 3338 N (poids de l'objet sur Mars)
G
Pou Fmars/robot

5) En déduire la valeur de l'intensité de la pesanteur sur Mars. /1
P = m x g
3338 = 900 x gMars
Le poids de la sonde est de 3338 N et sa masse est égale à 900 kg
gMars = 3338 / 900 = 3,7 N/kg
6) Quelles actions mécaniques le robot subit-il sur Mars ? Précisez le type (à distance /
contact) /2
Le robot subit une attraction gravitationnelle exercée à distance par la planète Mars.
(Il subit également une résistance du sol qui s'oppose à son poids : action de contact)
2e partie : La planète Mars
1) Mars possède deux lunes. Phobos et Déimos. Quel est le nom scientifique de « lune » ? /1
Une lune est un satellite naturel.
2) Mars est-elle une planète tellurique ou gazeuse ? /1
Mars fait partie des planètes telluriques (rocheuses).
3) Quelle est l'étoile la plus proche de la planète Mars ? /1
L'étoile la plus proche de la planète Mars est le Soleil.
4) Mars a une masse de 6,39 x 1023 kg.
La Terre a une masse de 5 970 000 000 000 000 000 000 000 kg. Laquelle de ces deux planètes
a la masse la plus élevée ? Justifiez la réponse. /2
Masse de la Terre : 5,97 x 1024 kg > 6,39 x 1023 kg
La Terre a une masse plus élevée que Mars.